CN106443303A - 电能表接线串户检测装置及其使用判断方法 - Google Patents
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Abstract
电能表接线串户检测装置，包括电能表接线串户检测掌机和智能负载设备；智能负载设备的一端与220V电网相连，另一端与电能表接线串户检测掌机相连，包括多级负载、负载调节装置和第一通信装置；所述的负载调节装置的控制端与多级负载相连，负载调节装置的通信端与第一通信装置相连；电能表接线串户检测掌机包括红外通信装置、总控装置和第二通信装置；所述的红外通信装置的输入端与电能表通过红外线相连，红外通信装置的输出端与总控装置的输入端相连，总控装置的通信端与第二通信装置的输入端相连，第二通信装置的输出端与智能负载设备的负载调节装置相连；本发明还包括一种电能表接线串户检测装置的使用判断方法。
Description
技术领域
本发明涉及用户电表串户检测技术领域，具体地说是一种电能表接线串户检测装置及其使用判断方法。
背景技术
当小区配套户表工程低压居民客户批量装表工作完成后，由于施工质量问题常出现表后线接线操作失误的情况，容易导致电表表后线串户，因此引发的投诉、计量差错和电费纠纷，对供电公司优质服务水平有很大的影响，破解居民客户表后线串户的难题，提升计量优质服务水平和客户满意度势在必行。
“电能表接线串户”概念：安装电表时，指定客户A的电能表火线输出端未接至客户A的家中，而是串接到客户B家的进线端，造成客户电能计量混乱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电能表接线串户检测装置及其使用判断方法，用于解决常出现表后线接线操作失误的情况，容易导致电表表后线串户，从而电费纠纷的问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：电能表接线串户检测装置，其特征是，包括用于读取电能表的初始电流状态值、调整智能负载的大小、判断电能表接线是否正确的电能表接线串户检测掌机；和，
用于与电能表接线串户检测掌机进行通讯、接收电能表接线串户检测掌机的指令、反馈负载设备是否通电的智能负载设备；
所述的智能负载设备的一端与220V电网相连，另一端与电能表接线串户检测掌机相连，包括多级负载、负载调节装置和第一通信装置；所述的负载调节装置的控制端与多级负载相连，负载调节装置的通信端与第一通信装置相连；
所述的电能表接线串户检测掌机包括红外通信装置、总控装置和第二通信装置；所述的红外通信装置的输入端与电能表通过红外线相连，红外通信装置的输出端与总控装置的输入端相连，总控装置的通信端与第二通信装置的输入端相连，第二通信装置的输出端与智能负载设备的负载调节装置相连。
进一步地，所述的负载调节装置包括MCU控制电路和继电器电路；所述的MCU控制电路包括STM8S103F3P6单片机芯片及其外围电路；
所述的继电器电路包括光电耦合器、三极管Q1、电阻R1、二极管D1、继电器线圈K1和继电器触点k1，所述的继电器线圈K1的一端、二极管D1的负极和电阻R1的一端相连并接12V电压，继电器线圈K1的另一端和二极管D1的正极与三极管Q1的发射极相连，电阻R1的另一端和三极管Q1的基极与光电耦合器的1号引脚相连，光电耦合器的2号引脚与三极管Q1的集电极相连，光电耦合器的3号引脚接5V电压，光电耦合器的4号引脚与STM8S103F3P6单片机芯片的控制端相连；继电器触点k1的一端与电网相连，继电器触点k1的另一端与负载相连；
所述的第一通信装置包括第一通信电路，所述的第一通信电路包括第一MAX485CPA芯片及其外围电路；所述第一MAX485CPA芯片的1号引脚与STM8S103F3P6单片机芯片的RXD引脚相连，第一MAX485CPA芯片的4号引脚与STM8S103F3P6单片机芯片的TXD引脚相连，第一MAX485CPA芯片的6号引脚和7号引脚与电能表接线串户检测掌机相连。
进一步地，所述的红外通信装置包括红外线接收电路和红外线发射电路；所述的总控装置包括单片机控制电路；所述的第二通信装置包括第二通信电路；
所述的红外线发射电路包括NE555芯片、发光二极管D2、二极管D3、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3、电容C4和三极管Q2；所述的NE555芯片的2号引脚和6号引脚分别与二极管D3的正极相连，NE555芯片的5号引脚与电容C4的一端相连，电容C4的另一端接地；二极管D3的负极分别与NE555芯片的7号引脚、电阻R4的一端和电容C2的一端相连；电容C2的另一端接地，电阻R4的另一端与发光二极管D2的负极相连，发光二极管D2的正极与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与三极管Q2的集电极相连，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与NE555芯片的3号引脚相连；NE555芯片的4号引脚与电阻R4的一端和电容C3的一端相连并接12V电压，电容C3的另一端接地；
所述的红外线接收电路包括运算放大器A1、红外光敏二极管D4、三极管Q3、三极管Q4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C5、电容C6、二极管D5和二极管D6；所述的红外光敏二极管D4的负极与电阻R6的一端相连，红外光敏二极管D4的正极与运算放大器A1的同相输入端相连，电阻R6的另一端分别与电阻R7的一端、电容C5的一端和运算放大器A1的反相输入端相连；电阻R7的另一端和电容C5的另一端分别与运算放大器A1的输出端和三极管Q3的基极相连；三极管Q3的集电极分别与电阻R8的一端和电容C6的一端相连，电容C6的另一端与二极管D6的负极相连，二极管D6的正极与三极管Q4的基极相连；三极管Q4的集电极与电阻R9的一端相连并接总控装置的输入端，电阻R9的另一端和电阻R8的另一端相连并接+12V电压，三极管Q4的发射极与二极管D5的正极相连并接-12V电压，二极管D5的负极与三极管Q3的发射极相连；
所述的单片机控制电路包括AT89S51芯片及其外围电路；
所述的第二通信电路包括第二MAX485CPA芯片及其外围电路，第二通信电路的电路结构与第一通信电路的电路结构相同，第二MAX485CPA芯片的1号引脚与AT89S51芯片的RXD引脚相连，第二MAX485CPA芯片的4号引脚与AT89S51芯片的TXD引脚相连，第二MAX485CPA芯片的6号引脚和7号引脚与STM8S103F3P6单片机芯片的I\O端相连。
电能表接线串户检测装置的使用判断方法，利用权利要求1所述的电能表接线串户检测装置，其特征是，包括停送电检测和不停电检测；
所述的停送电检测具体包括以下步骤：
步骤1)、将智能负载设备接到用户的220V电源上；
步骤2)、对电能表的开关进行分闸合闸操作，读取电能表接线串户检测掌机的电流状态值；
步骤3)、如果对该用户的电能表进行分闸合闸操作后，相对应的智能负载设备的电流状态发生改变，则表明用户的电能表接线正确，否则接线错误；
所述的不停电检测具体包括以下步骤：
步骤a)、将智能负载设备接到用户的220V电源上；
步骤b)、电能表接线串户检测掌机通过红外线读取该用户电表的初始电流状态值；
步骤c)、电能表接线串户检测掌机向智能负载设备发送改变负载大小的指令，调节该用户的负载大小，再次读取该用户电表的实时电流状态值；
步骤d)、如果该用户的实时电流状态值与初始电流状态值不一致，则表明接线正确；如果该用户的实时电流状态值与初始电流状态值一致，则表明接线错误。
进一步地，所述的步骤c)的前提条件是：除智能负载设备外，该用户家中其余的负载状态不改变。
本发明的有益效果是：本发明采用智能负载设备和电能表接线串户检测掌机来对用户的电流状态值进行检测，通过电流状态值的变化情况来判断用户的电能表是否接线正确；
本发明的智能负载设备采用可调节的多级负载，通过负载调节装置进行智能调节负载的大小。
本发明的智能负载设备和电能表接线串户检测掌机通过无线进行通信，减小了有线连接的物理限制。
附图说明
图1为本发明的模块结构连接图；
图2为本发明的MCU控制电路图；
图3为本发明的继电器电路图；
图4为本发明的第一通信电路图；
图5为本发明的红外线发射电路图；
图6为本发明的红外线接收电路图；
图7为本发明的单片机控制电路图；
图8为本发明的第二通信电路图。
具体实施方式
如图1至图8所示，本发明包括用于读取电能表的初始电流状态值、调整智能负载的大小、判断电能表接线是否正确的电能表接线串户检测掌机；和用于与电能表接线串户检测掌机进行通讯、接收电能表接线串户检测掌机的指令、反馈负载设备是否通电的智能负载设备。
如图1所示，智能负载设备的一端与220V电网相连，另一端与电能表接线串户检测掌机相连，包括多级负载、负载调节装置和第一通信装置；所述的负载调节装置的控制端与多级负载相连，负载调节装置的通信端与第一通信装置相连；
所述的电能表接线串户检测掌机包括红外通信装置、总控装置和第二通信装置；所述的红外通信装置的输入端与电能表通过红外线相连，红外通信装置的输出端与总控装置的输入端相连，总控装置的通信端与第二通信装置的输入端相连，第二通信装置的输出端与智能负载设备的负载调节装置相连。
负载调节装置包括MCU控制电路和继电器电路
如图2所示，MCU控制电路包括STM8S207C8单片机芯片及其外围电路。
如图3所示，继电器电路包括光电耦合器、三极管Q1、电阻R1、二极管D1、继电器线圈K1和继电器触点k1，所述的继电器线圈K1的一端、二极管D1的负极和电阻R1的一端相连并接12V电压，继电器线圈K1的另一端和二极管D1的正极与三极管Q1的发射极相连，电阻R1的另一端和三极管Q1的基极与光电耦合器的1号引脚相连，光电耦合器的2号引脚与三极管Q1的集电极相连，光电耦合器的3号引脚接5V电压，光电耦合器的4号引脚与STM8S207C8单片机芯片的控制端相连；继电器触点k1的一端与电网相连，继电器触点k1的另一端与负载相连。
第一通信装置包括第一通信电路，如图4所示，第一通信电路包括第一MAX485CPA芯片及其外围电路；所述第一MAX485CPA芯片的1号引脚与STM8S207C8单片机芯片的RXD引脚相连，第一MAX485CPA芯片的4号引脚与STM8S207C8单片机芯片的TXD引脚相连，第一MAX485CPA芯片的6号引脚和7号引脚与电能表接线串户检测掌机相连。
红外通信装置包括红外线接收电路和红外线发射电路；总控装置包括单片机控制电路；第二通信装置包括第二通信电路。
如图5所示，红外线发射电路包括NE555芯片、发光二极管D2、二极管D3、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3、电容C4和三极管Q2；所述的NE555芯片的2号引脚和6号引脚分别与二极管D3的正极相连，NE555芯片的5号引脚与电容C4的一端相连，电容C4的另一端接地；二极管D3的负极分别与NE555芯片的7号引脚、电阻R4的一端和电容C2的一端相连；电容C2的另一端接地，电阻R4的另一端与发光二极管D2的负极相连，发光二极管D2的正极与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与三极管Q2的集电极相连，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与NE555芯片的3号引脚相连；NE555芯片的4号引脚与电阻R4的一端和电容C3的一端相连并接12V电压，电容C3的另一端接地。
如图6所示，红外线接收电路包括运算放大器A1、红外光敏二极管D4、三极管Q3、三极管Q4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C5、电容C6、二极管D5和二极管D6；所述的红外光敏二极管D4的负极与电阻R6的一端相连，红外光敏二极管D4的正极与运算放大器A1的同相输入端相连，电阻R6的另一端分别与电阻R7的一端、电容C5的一端和运算放大器A1的反相输入端相连；电阻R7的另一端和电容C5的另一端分别与运算放大器A1的输出端和三极管Q3的基极相连；三极管Q3的集电极分别与电阻R8的一端和电容C6的一端相连，电容C6的另一端与二极管D6的负极相连，二极管D6的正极与三极管Q4的基极相连；三极管Q4的集电极与电阻R9的一端相连并接总控装置的输入端，电阻R9的另一端和电阻R8的另一端相连并接+12V电压，三极管Q4的发射极与二极管D5的正极相连并接-12V电压，二极管D5的负极与三极管Q3的发射极相连。
如图7所示，单片机控制电路包括AT89S51芯片及其外围电路。
如图8所示，第二通信电路包括第二MAX485CPA芯片及其外围电路，第二通信电路的电路结构与第一通信电路的电路结构相同，第二MAX485CPA芯片的1号引脚与AT89S51芯片的RXD引脚相连，第二MAX485CPA芯片的4号引脚与AT89S51芯片的TXD引脚相连，第二MAX485CPA芯片的6号引脚和7号引脚与STM8S207C8单片机芯片的I\O端相连。
电能表接线串户检测装置的使用判断方法，利用电能表接线串户检测装置，包括停送电检测和不停电检测。
停送电检测具体包括以下步骤：
步骤1)、将智能负载设备接到用户的220V电源上；
步骤2)、对电能表的开关进行分闸合闸操作，读取电能表接线串户检测掌机的电流状态值；
步骤3)、如果对该用户的电能表进行分闸合闸操作后，相对应的智能负载设备的电流状态发生改变，则表明用户的电能表接线正确，否则接线错误。
不停电检测具体包括以下步骤：
步骤a)、将智能负载设备接到用户的220V电源上；
步骤b)、电能表接线串户检测掌机通过红外线读取该用户电表的初始电流状态值；
步骤c)、电能表接线串户检测掌机向智能负载设备发送改变负载大小的指令，调节该用户的负载大小，再次读取该用户电表的实时电流状态值；
步骤d)、如果该用户的实时电流状态值与初始电流状态值不一致，则表明接线正确；如果该用户的实时电流状态值与初始电流状态值一致，则表明接线错误。
步骤c)的前提条件是：除智能负载设备外，该用户家中其余的负载状态不改变。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (5)
1.电能表接线串户检测装置，其特征是，包括用于读取电能表的初始电流状态值、调整智能负载的大小、判断电能表接线是否正确的电能表接线串户检测掌机；和，
用于与电能表接线串户检测掌机进行通讯、接收电能表接线串户检测掌机的指令、反馈负载设备是否通电的智能负载设备；
所述的智能负载设备的一端与220V电网相连，另一端与电能表接线串户检测掌机相连，包括多级负载、负载调节装置和第一通信装置；所述的负载调节装置的控制端与多级负载相连，负载调节装置的通信端与第一通信装置相连；
所述的电能表接线串户检测掌机包括红外通信装置、总控装置和第二通信装置；所述的红外通信装置的输入端与电能表通过红外线相连，红外通信装置的输出端与总控装置的输入端相连，总控装置的通信端与第二通信装置的输入端相连，第二通信装置的输出端与智能负载设备的负载调节装置相连。
2.根据权利要求1所述的电能表接线串户检测装置，其特征是，所述的负载调节装置包括MCU控制电路和继电器电路；所述的MCU控制电路包括STM8S103F3P6单片机芯片及其外围电路；
所述的继电器电路包括光电耦合器、三极管Q1、电阻R1、二极管D1、继电器线圈K1和继电器触点k1，所述的继电器线圈K1的一端、二极管D1的负极和电阻R1的一端相连并接12V电压，继电器线圈K1的另一端和二极管D1的正极与三极管Q1的发射极相连，电阻R1的另一端和三极管Q1的基极与光电耦合器的1号引脚相连，光电耦合器的2号引脚与三极管Q1的集电极相连，光电耦合器的3号引脚接5V电压，光电耦合器的4号引脚与STM8S207C8单片机芯片的控制端相连；继电器触点k1的一端与电网相连，继电器触点k1的另一端与负载相连；
所述的第一通信装置包括第一通信电路，所述的第一通信电路包括第一MAX485CPA芯片及其外围电路；所述第一MAX485CPA芯片的1号引脚与STM8S103F3P6单片机芯片的RXD引脚相连，第一MAX485CPA芯片的4号引脚与STM8S103F3P6单片机芯片的TXD引脚相连，第一MAX485CPA芯片的6号引脚和7号引脚与电能表接线串户检测掌机相连。
3.根据权利要求2所述的电能表接线串户检测装置，其特征是，所述的红外通信装置包括红外线接收电路和红外线发射电路；所述的总控装置包括单片机控制电路；所述的第二通信装置包括第二通信电路；
所述的红外线发射电路包括NE555芯片、发光二极管D2、二极管D3、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3、电容C4和三极管Q2；所述的NE555芯片的2号引脚和6号引脚分别与二极管D3的正极相连，NE555芯片的5号引脚与电容C4的一端相连，电容C4的另一端接地；二极管D3的负极分别与NE555芯片的7号引脚、电阻R4的一端和电容C2的一端相连；电容C2的另一端接地，电阻R4的另一端与发光二极管D2的负极相连，发光二极管D2的正极与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与三极管Q2的集电极相连，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与NE555芯片的3号引脚相连；NE555芯片的4号引脚与电阻R4的一端和电容C3的一端相连并接12V电压，电容C3的另一端接地；
所述的红外线接收电路包括运算放大器A1、红外光敏二极管D4、三极管Q3、三极管Q4、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C5、电容C6、二极管D5和二极管D6；所述的红外光敏二极管D4的负极与电阻R6的一端相连，红外光敏二极管D4的正极与运算放大器A1的同相输入端相连，电阻R6的另一端分别与电阻R7的一端、电容C5的一端和运算放大器A1的反相输入端相连；电阻R7的另一端和电容C5的另一端分别与运算放大器A1的输出端和三极管Q3的基极相连；三极管Q3的集电极分别与电阻R8的一端和电容C6的一端相连，电容C6的另一端与二极管D6的负极相连，二极管D6的正极与三极管Q4的基极相连；三极管Q4的集电极与电阻R9的一端相连并接总控装置的输入端，电阻R9的另一端和电阻R8的另一端相连并接+12V电压，三极管Q4的发射极与二极管D5的正极相连并接-12V电压，二极管D5的负极与三极管Q3的发射极相连；
所述的单片机控制电路包括AT89S51芯片及其外围电路；
所述的第二通信电路包括第二MAX485CPA芯片及其外围电路，第二通信电路的电路结构与第一通信电路的电路结构相同，第二MAX485CPA芯片的1号引脚与AT89S51芯片的RXD引脚相连，第二MAX485CPA芯片的4号引脚与AT89S51芯片的TXD引脚相连，第二MAX485CPA芯片的6号引脚和7号引脚与STM8S103F3P6单片机芯片的I\O端相连。
4.电能表接线串户检测装置的使用判断方法，利用权利要求1所述的电能表接线串户检测装置，其特征是，包括停送电检测和不停电检测；
所述的停送电检测具体包括以下步骤：
步骤1)、将智能负载设备接到用户的220V电源上；
步骤2)、对电能表的开关进行分闸合闸操作，读取电能表接线串户检测掌机的电流状态值；
步骤3)、如果对该用户的电能表进行分闸合闸操作后，相对应的智能负载设备的电流状态发生改变，则表明用户的电能表接线正确，否则接线错误；
所述的不停电检测具体包括以下步骤：
步骤a)、将智能负载设备接到用户的220V电源上；
步骤b)、电能表接线串户检测掌机通过红外线读取该用户电表的初始电流状态值；
步骤c)、电能表接线串户检测掌机向智能负载设备发送改变负载大小的指令，调节该用户的负载大小，再次读取该用户电表的实时电流状态值；
步骤d)、如果该用户的实时电流状态值与初始电流状态值不一致，则表明接线正确；如果该用户的实时电流状态值与初始电流状态值一致，则表明接线错误。
5.根据权利要求4所述的电能表接线串户检测装置的使用判断方法，其特征是，所述的步骤c)的前提条件是：除智能负载设备外，该用户家中其余的负载状态不改变。
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